[实用新型]与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头

说明书

技术领域

本实用新型属于钻井用机具，特别是涉及到一种与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头。

背景技术

目前，油田开发钻井使用的钻头，大多是是用铸造碳化钨烧结成的PDC钻头，这种钻头制作工艺复杂，所需原材料种类繁多，特别是稀有金属，每只需消耗20～50公斤碳化钨，10～30公斤铜合金，烧结过程又需要大量的电能，不仅浪费大量的不可再生资源，而且还消耗了大量的电能，增加了生产成本，浪费能源，中国国家知识产权局公开的专利号为200820015540.7专利文献，解决了述问题。但是随着技术的发展，近年来，油田广泛使用螺杆钻具，涡轮动力钻具的机械转速是螺杆动力钻具机械转速的两倍，这样，在同等条件下，机械转速的快慢就决定了钻井钻速快慢，决定了钻井周期和效率，继而决定了生产成本，致使现有钻头的不足日益凸显，其结构不尽合理，磨损快、使用寿命短。因此，研制一种与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头是十分必要的。

发明内容

本实用新型旨在于克服现有技术的不足，提供了一种高转速、抗冲击、高钻速、低成本的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头。

本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，是由接头、钻头体、分流头和翼刀构成，所述的钻头体为圆柱形、其顶端有球面分流头，有一片以上的倒L型翼刀嵌装于从分流头的顶芯至钻头体的环壁上。

作为本实用新型的进一步改进，翼刀上部的弧形段嵌有若干个柱形钻齿，钻齿在其运转方向前侧嵌有PDC耐磨片，翼刀的直线段的外壁上设有耐磨齿环。

作为本实用新型的进一步改进，在翼刀上部的弧形段有与钻齿并列的隐埋钻齿。

作为本实用新型的进一步改进，分流头的球面上有螺旋扩散喷咀。

本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，其分流头上的刀翼呈螺旋排布，使钻头体外径与井壁周向完整接触，既保证泥浆流道畅通，又可及时排屑，最重要的是减少和消除来自钻头体自身的横向振动，保证切削齿破岩钻进的锋利和完整； PDC耐磨片采用高效能复合片，该复合片具有高抗冲击、高耐磨蚀、热稳定性能好的特点，从而使PDC钻头在高转速工作状态下自身产生的摩擦热低于700℃，保证了钻齿在高转速、高热耗的状态下非石墨化，消除了因人造聚晶金刚石切削齿片石墨化而引起的失效、乃至脱落的不良后果；螺旋扩散喷咀平行于刀翼、且不等距，以达到螺旋扩散喷射，清洗井底、冷却钻头、快速携岩的目的。

附图说明

说明书附图为本实用新型与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头的结构示意图。

具体实施方式

实施例1

本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，是由接头1、钻头体2、分流头3和翼刀4构成。所述的钻头体2为圆柱形、其顶端有球面分流头3，有一片以上的倒L型翼刀4嵌装于从分流头3的顶芯至钻头体2的环壁上。在翼刀4上部的弧形段嵌有若干个柱形钻齿5，钻齿5在其运转方向前侧嵌有人造聚晶金刚石PDC耐磨片9。

实施例2

本实用新型的与高转速涡轮钻具相匹配的高效PDC钻头，是由接头1、钻头体2、分流头3和翼刀4构成。所述的钻头体2为圆柱形、其顶端有球面分流头3，有一片以上的倒L型翼刀4嵌装于从分流头3的顶芯至钻头体2的环壁上。翼刀4上部的弧形段并列嵌有若干个柱形钻齿5和隐埋钻齿7，双排钻齿矩阵排布设计，可完成600r/min高转速下破岩钻进，在前排钻齿磨蚀或破损的情况下，后排齿隐埋金刚石切钻齿，起到了替补和继任破岩钻进的作用，保证钻头连续、平稳破岩效果、延长其使用寿命。钻齿5在其运转方向前侧嵌有人造聚晶金刚石PDC耐磨片9，翼刀4的直线段的外壁上设有耐磨齿环6保证了钻头体高转速下不缩径。分流头3的球面上有螺旋扩散喷咀8。